[发明专利]一种水稻抗草铵膦除草剂基因及其应用

说明书

本发明公开一种水稻抗草铵膦除草剂基因GLR6及其应用，涉及生物技术领域，所述基因GLR6的核苷酸序列，(1)如SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示；或(2)添加、取代，插入或缺失一个或多个核苷酸而生成的突变体、等位基因或衍生物的核苷酸序列。本发明还提供基因GLR6的编码蛋白、重组构建体、重组宿主细胞以及利用基因GLR6使水稻具有草铵膦除草剂抗性的方法及应用。本发明的有益效果在于：GLR6的等位变异以及基因编辑的功能缺失突变体中，苗期具有草铵膦除草剂抗性，利用该突变体水稻在直播种植中，可以使用草铵膦除草剂进行田间杂草处理，从而快速达到田间杂草的清除。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种水稻抗草铵膦除草剂基因及其应用。

背景技术

水稻是重要的粮食作物之一，全球一半以上的人口以水稻为主食。在我国，其总面积、总产量和单位面积产量均居各类粮食作物的首位。在水稻的生产过程中，田间的杂草危害严重影响水稻的产量，防除稻田杂草形势严峻。随着直播稻栽培技术的推广，控制杂草的问题更加突出。直播稻田的杂草危害比移栽稻田重，而且防除更加困难。

草铵膦属于膦酸类除草剂，能够抑制植物氮代谢途径中的谷氨酰胺合成酶，从而干扰植物的代谢，使植物死亡。草铵膦具有杀草谱广、低毒、活性高和环境相容性好等特点，应用前景广阔。但是普通水稻不具有抗草铵膦除草剂的抗性，导致草铵膦不能应用于水稻田的杂草防治中。

为了减少水稻田中杂草，并且保证水稻的生长和产量，获得能够抗草铵膦除草剂抗性的水稻具有重要意义。获得抗草铵膦除草剂的基因对快速培育抗草铵膦除草剂水稻新品种具有十分重要的作用。

公开号为CN1335886A的中国专利公开一种草铵膦耐受性稻，在稻基因组特定位点存在CaMV35S启动子控制下的bar基因。但基于转基因品种商业化复杂的申报程序以及人们对转基因稻米安全性的担忧，现阶段很难在生产上得到推广应用，而且抗草铵膦除草剂转基因水稻品种在我国推广应用还受到国外专利的限制。因此，该专利还有待进一步完善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何解决现有技术中的草铵膦抗性基因的应用依赖转基因技术，提供一种非转基因抗草铵膦突变基因GLR6，通过利用GLR6基因的定点改造，可培育抗草铵膦除草剂水稻新品种。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种抗草铵膦除草剂水稻突变体glr6的突变位点，所述突变位点为一个单碱基替换和一个单碱基缺失，突变位点位于LOC_Os06g47150基因上。

LOC_Os06g47150基因为抗草铵膦除草剂基因GLR6。

一种抗草铵膦除草剂水稻突变体glr6的控制基因GLR6，所述基因GLR6的核苷酸序列，(1)如SEQ ID No.1或SEQ ID No.2所示；或(2)添加、取代、插入或缺失一个或多个核苷酸而生成的突变体、等位基因或衍生物的核苷酸序列；(3)或与SEQ IDNo.2所示核苷酸序列能够在严谨条件下杂交，并同时编码具有控制水稻抗草铵膦除草剂的核苷酸序列。

所述严谨条件是指，将杂交膜置于预杂交(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS)中，65℃预杂交30分钟；弃预杂交液，加入杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS，同位素标记的核苷酸片段)，65℃杂交16小时；弃杂交液，加入洗膜液Ⅰ(20mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，0.1％ SDS)，65℃洗膜2次，每次10-15分钟；加入洗膜液Ⅱ(10mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，0.1％ SDS)，65℃洗膜10-15分钟。

所述SEQ ID No.1核苷酸序列涉及基因GLR6的启动子、编码区和调控区。

本发明利用重离子辐照中国粳稻品种金粳818获得一个不影响产量相关的农艺性状，如株高、分蘖数、穗粒数、千粒重等，具有草铵膦除草剂抗性的水稻突变体glr6。